sys/arm/nvidia/drm2/tegra_bo.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2015 Michal Meloun
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  *
  14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  15  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  16  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  17  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  18  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  19  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  20  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  21  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  22  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  23  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  24  * SUCH DAMAGE.
  25  */
  26
  27 #include <sys/cdefs.h>
  28 __FBSDID("$FreeBSD$");
  29
  30 #include <sys/param.h>
  31 #include <sys/systm.h>
  32 #include <sys/bus.h>
  33 #include <sys/kernel.h>
  34 #include <sys/malloc.h>
  35
  36 #include <machine/bus.h>
  37
  38 #include <dev/extres/clk/clk.h>
  39 #include <dev/drm2/drmP.h>
  40 #include <dev/drm2/drm_crtc_helper.h>
  41 #include <dev/drm2/drm_fb_helper.h>
  42
  43 #include <arm/nvidia/drm2/tegra_drm.h>
  44
  45 #include <sys/vmem.h>
  46 #include <sys/vmem.h>
  47 #include <vm/vm.h>
  48 #include <vm/vm_pageout.h>
  49
  50 static void
  51 tegra_bo_destruct(struct tegra_bo *bo)
  52 {
  53         vm_page_t m;
  54         size_t size;
  55         int i;
  56
  57         if (bo->cdev_pager == NULL)
  58                 return;
  59
  60         size = round_page(bo->gem_obj.size);
  61         if (bo->vbase != 0)
  62                 pmap_qremove(bo->vbase, bo->npages);
  63
  64         VM_OBJECT_WLOCK(bo->cdev_pager);
  65         for (i = 0; i < bo->npages; i++) {
  66                 m = bo->m[i];
  67                 vm_page_busy_acquire(m, 0);
  68                 cdev_pager_free_page(bo->cdev_pager, m);
  69                 m->flags &= ~PG_FICTITIOUS;
  70                 vm_page_unwire_noq(m);
  71                 vm_page_free(m);
  72         }
  73         VM_OBJECT_WUNLOCK(bo->cdev_pager);
  74
  75         vm_object_deallocate(bo->cdev_pager);
  76         if (bo->vbase != 0)
  77                 vmem_free(kmem_arena, bo->vbase, size);
  78 }
  79
  80 static void
  81 tegra_bo_free_object(struct drm_gem_object *gem_obj)
  82 {
  83         struct tegra_bo *bo;
  84
  85         bo = container_of(gem_obj, struct tegra_bo, gem_obj);
  86         drm_gem_free_mmap_offset(gem_obj);
  87         drm_gem_object_release(gem_obj);
  88
  89         tegra_bo_destruct(bo);
  90
  91         free(bo->m, DRM_MEM_DRIVER);
  92         free(bo, DRM_MEM_DRIVER);
  93 }
  94
  95 static int
  96 tegra_bo_alloc_contig(size_t npages, u_long alignment, vm_memattr_t memattr,
  97     vm_page_t **ret_page)
  98 {
  99         vm_page_t m;
 100         int pflags, tries, i;
 101         vm_paddr_t low, high, boundary;
 102
 103         low = 0;
 104         high = -1UL;
 105         boundary = 0;
 106         pflags = VM_ALLOC_NORMAL  | VM_ALLOC_NOOBJ | VM_ALLOC_NOBUSY |
 107             VM_ALLOC_WIRED | VM_ALLOC_ZERO;
 108         tries = 0;
 109 retry:
 110         m = vm_page_alloc_contig(NULL, 0, pflags, npages, low, high, alignment,
 111             boundary, memattr);
 112         if (m == NULL) {
 113                 if (tries < 3) {
 114                         if (!vm_page_reclaim_contig(pflags, npages, low, high,
 115                             alignment, boundary))
 116                                 vm_wait(NULL);
 117                         tries++;
 118                         goto retry;
 119                 }
 120                 return (ENOMEM);
 121         }
 122
 123         for (i = 0; i < npages; i++, m++) {
 124                 if ((m->flags & PG_ZERO) == 0)
 125                         pmap_zero_page(m);
 126                 m->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
 127                 (*ret_page)[i] = m;
 128         }
 129
 130         return (0);
 131 }
 132
 133 /* Initialize pager and insert all object pages to it*/
 134 static int
 135 tegra_bo_init_pager(struct tegra_bo *bo)
 136 {
 137         vm_page_t m;
 138         size_t size;
 139         int i;
 140
 141         size = round_page(bo->gem_obj.size);
 142
 143         bo->pbase = VM_PAGE_TO_PHYS(bo->m[0]);
 144         if (vmem_alloc(kmem_arena, size, M_WAITOK | M_BESTFIT, &bo->vbase))
 145                 return (ENOMEM);
 146
 147         VM_OBJECT_WLOCK(bo->cdev_pager);
 148         for (i = 0; i < bo->npages; i++) {
 149                 m = bo->m[i];
 150                 /*
 151                  * XXX This is a temporary hack.
 152                  * We need pager suitable for paging (mmap) managed
 153                  * real (non-fictitious) pages.
 154                  * - managed pages are needed for clean module unload.
 155                  * - aliasing fictitious page to real one is bad,
 156                  *   pmap cannot handle this situation without issues
 157                  *   It expects that
 158                  *    paddr = PHYS_TO_VM_PAGE(VM_PAGE_TO_PHYS(paddr))
 159                  *   for every single page passed to pmap.
 160                  */
 161                 m->oflags &= ~VPO_UNMANAGED;
 162                 m->flags |= PG_FICTITIOUS;
 163                 if (vm_page_insert(m, bo->cdev_pager, i) != 0)
 164                         return (EINVAL);
 165         }
 166         VM_OBJECT_WUNLOCK(bo->cdev_pager);
 167
 168         pmap_qenter(bo->vbase, bo->m, bo->npages);
 169         return (0);
 170 }
 171
 172 /* Allocate memory for frame buffer */
 173 static int
 174 tegra_bo_alloc(struct drm_device *drm, struct tegra_bo *bo)
 175 {
 176         size_t size;
 177         int rv;
 178
 179         size = bo->gem_obj.size;
 180
 181         bo->npages = atop(size);
 182         bo->m = malloc(sizeof(vm_page_t *) * bo->npages, DRM_MEM_DRIVER,
 183             M_WAITOK | M_ZERO);
 184
 185         rv = tegra_bo_alloc_contig(bo->npages, PAGE_SIZE,
 186             VM_MEMATTR_WRITE_COMBINING, &(bo->m));
 187         if (rv != 0) {
 188                 DRM_WARNING("Cannot allocate memory for gem object.\n");
 189                 return (rv);
 190         }
 191         rv = tegra_bo_init_pager(bo);
 192         if (rv != 0) {
 193                 DRM_WARNING("Cannot initialize gem object pager.\n");
 194                 return (rv);
 195         }
 196         return (0);
 197 }
 198
 199 int
 200 tegra_bo_create(struct drm_device *drm, size_t size, struct tegra_bo **res_bo)
 201 {
 202         struct tegra_bo *bo;
 203         int rv;
 204
 205         if (size <= 0)
 206                 return (-EINVAL);
 207
 208         bo = malloc(sizeof(*bo), DRM_MEM_DRIVER, M_WAITOK | M_ZERO);
 209
 210         size = round_page(size);
 211         rv = drm_gem_object_init(drm, &bo->gem_obj, size);
 212         if (rv != 0) {
 213                 free(bo, DRM_MEM_DRIVER);
 214                 return (rv);
 215         }
 216         rv = drm_gem_create_mmap_offset(&bo->gem_obj);
 217         if (rv != 0) {
 218                 drm_gem_object_release(&bo->gem_obj);
 219                 free(bo, DRM_MEM_DRIVER);
 220                 return (rv);
 221         }
 222
 223         bo->cdev_pager = cdev_pager_allocate(&bo->gem_obj, OBJT_MGTDEVICE,
 224             drm->driver->gem_pager_ops, size, 0, 0, NULL);
 225         rv = tegra_bo_alloc(drm, bo);
 226         if (rv != 0) {
 227                 tegra_bo_free_object(&bo->gem_obj);
 228                 return (rv);
 229         }
 230
 231         *res_bo = bo;
 232         return (0);
 233 }
 234
 235
 236
 237 static int
 238 tegra_bo_create_with_handle(struct drm_file *file, struct drm_device *drm,
 239     size_t size, uint32_t *handle, struct tegra_bo **res_bo)
 240 {
 241         int rv;
 242         struct tegra_bo *bo;
 243
 244         rv = tegra_bo_create(drm, size, &bo);
 245         if (rv != 0)
 246                 return (rv);
 247
 248         rv = drm_gem_handle_create(file, &bo->gem_obj, handle);
 249         if (rv != 0) {
 250                 tegra_bo_free_object(&bo->gem_obj);
 251                 drm_gem_object_release(&bo->gem_obj);
 252                 return (rv);
 253         }
 254
 255         drm_gem_object_unreference_unlocked(&bo->gem_obj);
 256
 257         *res_bo = bo;
 258         return (0);
 259 }
 260
 261 static int
 262 tegra_bo_dumb_create(struct drm_file *file, struct drm_device *drm_dev,
 263     struct drm_mode_create_dumb *args)
 264 {
 265         struct tegra_drm *drm;
 266         struct tegra_bo *bo;
 267         int rv;
 268
 269         drm = container_of(drm_dev, struct tegra_drm, drm_dev);
 270
 271         args->pitch= (args->width * args->bpp + 7) / 8;
 272         args->pitch = roundup(args->pitch, drm->pitch_align);
 273         args->size = args->pitch * args->height;
 274         rv = tegra_bo_create_with_handle(file, drm_dev, args->size,
 275             &args->handle, &bo);
 276
 277         return (rv);
 278 }
 279
 280 static int
 281 tegra_bo_dumb_map_offset(struct drm_file *file_priv,
 282     struct drm_device *drm_dev, uint32_t handle, uint64_t *offset)
 283 {
 284         struct drm_gem_object *gem_obj;
 285         int rv;
 286
 287         DRM_LOCK(drm_dev);
 288         gem_obj = drm_gem_object_lookup(drm_dev, file_priv, handle);
 289         if (gem_obj == NULL) {
 290                 device_printf(drm_dev->dev, "Object not found\n");
 291                 DRM_UNLOCK(drm_dev);
 292                 return (-EINVAL);
 293         }
 294         rv = drm_gem_create_mmap_offset(gem_obj);
 295         if (rv != 0)
 296                 goto fail;
 297
 298         *offset = DRM_GEM_MAPPING_OFF(gem_obj->map_list.key) |
 299             DRM_GEM_MAPPING_KEY;
 300
 301         drm_gem_object_unreference(gem_obj);
 302         DRM_UNLOCK(drm_dev);
 303         return (0);
 304
 305 fail:
 306         drm_gem_object_unreference(gem_obj);
 307         DRM_UNLOCK(drm_dev);
 308         return (rv);
 309 }
 310
 311 static int
 312 tegra_bo_dumb_destroy(struct drm_file *file_priv, struct drm_device *drm_dev,
 313     unsigned int handle)
 314 {
 315         int rv;
 316
 317         rv = drm_gem_handle_delete(file_priv, handle);
 318         return (rv);
 319 }
 320
 321 /*
 322  * mmap support
 323  */
 324 static int
 325 tegra_gem_pager_fault(vm_object_t vm_obj, vm_ooffset_t offset, int prot,
 326     vm_page_t *mres)
 327 {
 328
 329 #ifdef DRM_PAGER_DEBUG
 330         DRM_DEBUG("object %p offset %jd prot %d mres %p\n",
 331             vm_obj, (intmax_t)offset, prot, mres);
 332 #endif
 333         return (VM_PAGER_FAIL);
 334
 335 }
 336
 337 static int
 338 tegra_gem_pager_ctor(void *handle, vm_ooffset_t size, vm_prot_t prot,
 339     vm_ooffset_t foff, struct ucred *cred, u_short *color)
 340 {
 341
 342         if (color != NULL)
 343                 *color = 0;
 344         return (0);
 345 }
 346
 347 static void
 348 tegra_gem_pager_dtor(void *handle)
 349 {
 350
 351 }
 352
 353 static struct cdev_pager_ops tegra_gem_pager_ops = {
 354         .cdev_pg_fault = tegra_gem_pager_fault,
 355         .cdev_pg_ctor  = tegra_gem_pager_ctor,
 356         .cdev_pg_dtor  = tegra_gem_pager_dtor
 357 };
 358
 359 /* Fill up relevant fields in drm_driver ops */
 360 void
 361 tegra_bo_driver_register(struct drm_driver *drm_drv)
 362 {
 363         drm_drv->gem_free_object = tegra_bo_free_object;
 364         drm_drv->gem_pager_ops = &tegra_gem_pager_ops;
 365         drm_drv->dumb_create = tegra_bo_dumb_create;
 366         drm_drv->dumb_map_offset = tegra_bo_dumb_map_offset;
 367         drm_drv->dumb_destroy = tegra_bo_dumb_destroy;
 368 }